Um den Klimawandel zu begrenzen, ist die erneuerbare Energieversorgung ein zentraler Baustein. Diese ist aktuell jedoch starken Schwankungen unterworfen und kann insbesondere im Winter den Energiebedarf nicht dezentral decken.
Thermoelektrische Generatoren (TEGs) haben das Potenzial diese Energieversorgungslücke klimaneutral und wirtschaftlich zu schließen.
Die TEGs werden in die Gebäudeheizung integriert und die dort entstehende Wärme wird durch die TEGs in das Heizwasser geleitet. Durch einen Festkörpereffekt wird in den TEGs ein Teil der Wärme in Strom umgewandelt – ganz ohne zusätzliche bewegliche Bauteile. Durch die gleichzeitige Nutzung der Wärme und des Stroms wird die hohe Effizienz der Heizung und insbesondere die Brennwertnutzung erhalten. Es können Brennstoffe wie beispielsweise Holzpellets, Wasserstoff oder andere (erneuerbare) Gase eingesetzt werden. Die Systeme haben potenziell geringe Anschaffungskosten und durch die dezentrale Energieerzeugung werden erhebliche Energiekosten eingespart. Das ermöglicht die dezentrale Versorgung mit erneuerbarer Energie überwiegend im Winter, bis hin zur kompletten Energieautarkie.
Für den Betrieb von Elektrofahrzeugen entstehen durch diese Thermoelektrische Sektorenkopplung ebenfalls positive Effekte. Beispielsweise in Kombination mit einer Photovoltaikanlage und einem Batteriespeicher, welche hauptsächlich im Sommer ausreichend Strom für die Mobilität liefern, erlangt der Nutzer so auch im Winter eine höhere Autarkie. Dadurch wird die Wirtschaftlichkeit und die Akzeptanz der Elektromobilität.
Im aktuellen Forschungsprojekt „PellTEG“ soll die hohe Wirtschaftlichkeit der Technologie für Pelletkessel in typischen Ein- und Mehrfamilienhäusern demonstriert werden. Die dafür gesetzten Zielwerte sind 600 W elektrische Nennleistung und damit 1000 kWh/a elektrische Energiebereitstellung pro Jahr. Außerdem soll eine geringe Amortisationszeit erreicht werden. Das Projekt wird im Rahmen des Vorhabens PellTEG (FKZ: 03EN4019B) durch das Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz (BMWK) gefördert.